химический каталог




Неорганические синтезы. Сборник 2

Автор М.М.Богословский, Е.А.Терентьева

и могут представлять собой стеклянные петли; может применяться также проволочная мешалка Гершберга [10] из прочного нержавеющего металла. Холодильник окружают сухим льдом в раство-

38. АМИД НАТРИЯ

127

рителе — ацетоне или метиловом спирте. Холодильник состоит из вертикальной трубчатой спирали (внутренний диаметр не менее 12 мм и шаг не менее 1:7), находящейся внутри цилиндрической открытой сверху двух-стенной оболочки. Образцы холодильников изображены на рис. 12 (двойная спираль) и рис. 13 (кольцевой). Трубка должна быть сделана из материала, устойчивого против воздействия как влажного аммиака, так и кисло-

Рис. 12. Холо- Рис. 13. Холо-

дильник с двои- дильник кольце-

иой спиралью. вого типа.

рода. Из обычно употребляемых металлов наиболее подходит олово.

Медь не подходит по своим химическим свойствам, свинец слишком мягок. Можно применять стекло, если принимаются меры предосторожности против его поломки и если невысокая теплопроводность стекла не мешает проведению опыта. Трубка, идущая к реакционной колбе, представляет собой продолжение спирали.

Двухстенную оболочку можно сделать из двух металлических банок (можно применять жестяные банки, если на них не имеется пятен ржавчины), разделенных каким-либо хорошим изоляционным материалом,

ГЛАВА V

например стеклянной ватой. Припаивание спирали в том месте, где она проходит через рубашку, следует производить с большой осторожностью, так как температура плавления олова близка к температуре плавления припоя. Для предотвращения постепенного сплющивания применяемой оловянной спирали ее прикрепляют к верхней части рубашки. Промежуток между банками закрывается сверху с помощью металла и припоя или обожженным гипсом. Следует принять меры предосторожности, а именно: немедленно удалять жидкость из рубашки после каждого процесса и содержать холодильник сухим, когда он не в работе. При соблюдении этих условий холодильник оказался в хорошем состоянии после 1,5 лет работы, в течение которых было проведено около 100 реакций с жидким аммиаком *.

Во время реакции нижняя часть колбы должна быть окружена каким-либо хорошим изоляционным материалом, например магнезией, асбестом или опилками. Ухудшение видимости можно устранять, смывая иней спиртом и применяя яркое освещение.

Если тяга не очень хороша, следует принять меры для удаления больших объемов выделяющегося водорода. Его выделение можно наблюдать в барботере, наполненном минеральным маслом или концентрированным водным раствором аммиака. Вода для этой цели не подходит, так как она была бы втянута внутрь прибора.

В случае необходимости может быть применен специальный сосуд для введения натрия (рис. 14), в котором содержится все количество натрия, необходимое для реакции, причем натрий можно вводить постепенно. Этот сосуд присоединяют к реакционной колбе с помощью короткого отрезка резиновой трубки. Один из боковых

Рис. 14. Сосуд для введения натрия.

* Можно вообще отказаться от применения холодильника^ однако это затруднит работу с аммиаком и приведет к понижению выхода амида.

38. АМИД НАТРИЯ

129

тубусов, изображенных на рисунке, позволяет вводить стеклянную палочку для устранения возможных пробок в горле, а другой облегчает промывку и сушку натрия в самом сосуде. *

Измельчение натрия. Натрий нарезают под слоем минерального масла кубиками (такого размера, чтобы они проходили через один из небольших тубусов колбы) и помещают их в цилиндр, наполненный петролейным эфиром. Петролейный эфир сливают и кубики высушивают током сухого азота или газообразного аммиака, подводимым ко дну сосуда. 450 г натрия можно легко измельчить и высушить в течение получаса.

Загрузка реакционной колбы растворителем. Рубашку холодильника наполняют грубо измельченным сухим льдом и медленно добавляют ацетон (около Vs объема рубашки). Время от времени, по мере надобности, добавляют сухой лед *, проталкивая его вниз с помощью палочки. Жидкий аммиак ** наливают в колбу с такой скоростью, чтобы весь испаряемый аммиак конденсировался без потерь. После приливания необходимого количества аммиака пробку с отводной трубкой заменяют глухой пробкой.

При применении газообразного аммиака, сжижаемого затем в реакционной колбе, обеспечивается отсутствие суспендированного вещества и растворенных солей, но увеличиваются время и количество расходуемого сухого льда. Чтобы избежать следов влаги, следует применять аммиак, который хранился над натрием [11]. Сухой газообразный аммиак необходимо пропускать в течение нескольких минут через холодильник, прежде чем его сжижать охлаждением с помощью сухого льда и ацетона. В этом случае отводная трубка от холодильника должна быть соединена с трубкой, содержащей

* Для реакции 463 г натрия с тремя литрами аммиака в пятилитровой колбе расходуется около 13,5 кг сухого льда.

** Жидкий аммиак можно извлекать из обычного баллона, установив его вверх дном нли наклонив таким образом, чтобы внутренний конец сифонной трубки оказался погруженным в жидкость. Отводная трубка может быть изготовлена из металла (например, чистой меди), стекла и даже резины.

9 Зав. 2621. Сборник II

130

ГЛАВА V

окись бария для поглощения влаги из воздуха, который будет засасываться, когда начнется сжижение аммиака.

Приготовление катализатора. На каждый моль вводимого в р§акцию натрия к жидкому аммиаку добавляют, на мгновение открывая пробку, 0,2—0,3 г Fe(N03)3 · 9Н20 в виде грубого порошка (при этом принимают меры предосторожности от попадания влаги в реакционную колбу). Смесь реактивов энергично перемешивают в течение 5—10 мин. для возможно лучшего диспергирования продуктов разложения нитрата железа (3) аммиаком. Добавляют 0,5—0,9 г чистого натрия и продолжают перемешивать смесь с меньшей скоростью.

Реакция заканчивается, когда раствор окрашивается в синий цвет (цвет растворенного натрия). Синий цвет раствора может быть замечен в тех местах, где жидкость дает брызги на стенки, так как реакционная смесь является светонепроницаемой из-за выделяющегося при реакции железа.

Скорость образования амида натрия удваивается или утраивается, если каталитическая смесь содержит перекись натрия, которая действует в качестве промотора. Перекись натрия может быть получена следующим образом: стеклянную трубку глубоко погружают в реакционную смесь и через нее быстро пропускают ток сухого воздуха в течение 15—25 сек. При медленном токе воздуха образуется смесь амида натрия и едкого натра (продукты разложения окиси натрия аммиаком) *.

Приготовление амида натрия. Когда катализатор получен, натрий добавляют порциями по 1—3 моля, в зависимости от мощности обратного холодильника (чтобы жидкий аммиак не увлекался выходящими газами).

* Другие металлы — кобальт, никель и платина — оказались также пригодными, но в меньшей степени, чем железо [4]. Наблюдались широкие колебания степени активности железного катализатора при незначительных видоизменениях процесса. Существенное значение имеет степень дисперсности соединений железа до их восстановления натрием. Иногда представляет затруднение удаление коллоидного железного катализатора из жидкого продукта реакции (например, замещенного ацетилена), проводимой в растворе жидкого аммиака. При сушке амида происходит выделение железа в виде хлопьев, которые могут быть затем легко удалены из жидкого продукта промыванием разведенной кислотой.

38. АМИД НАТРИЯ

131

Каждый раз, когда натрий оказывается израсходованным, образование водорода (наблюдаемое во внешнем барбо-тере) внезапно прекращается. В течение всей реакции мешалка работает медленно. Но когда последняя порция натрия оказывается израсходованной, мешалку следует поднять до уровня поверхности и в течение нескольких минут производить размешивание с большой скоростью, для того чтобы смыть и разрушить натрий, осевший с брызгами на стенки и верхнюю часть колбы. Натрий обычно самовоспламеняется и, кроме того, может загрязнить полученный продукт. Амид натрия почти нерастворим в жидком аммиаке и выделяется в форме зернистого осадка.

Если требуется получить свободный от аммиака сухой амид, мешалку и холодильник удаляют и закрывают плотными резиновыми пробками, одна из которых снабжена отводной трубкой. Некоторое количество катализатора и более растворимых примесей можно удалить простым декантированием находящейся сверху жидкости, с которой далее необходимо весьма осторожно обращаться. Реакционную колбу помещают на ночь в хорошо вентилируемый вытяжной шкаф для испарения аммиака *. Испаряющийся аммиак предотвращает доступ воздуха к амиду, но в качестве дополнительной меры предосторожности может быть применена осушительная трубка, наполненная окисью бария. На следующий день остаток в течение 10—30 мин. выдерживают в вакууме. Затем амид натрия раздробляют с помощью палочки, введенной через центральный тубус (при этом через боковой тубус пропускают сухой газообразный азот).

Свежеприготовленный амид натрия легко превращается в порошкообразную массу кристаллов, напоминающую тонкий песок светлого цвета, в отличие от черного, который он имел до извлечения из аммиака.

При хранении амид натрия необходимо защищать от воздуха и влаги. Для этой цели его помещают в бутыли, наполненные сухим азотом, и заливают парафином. Приготовленный таким путем амид натрия хранится в тече-

* Для ускорения испарения колбу можно извлечь из охладительной смеси или даже подогреть током теплого воздуха.

о*

132

ГЛАВ А V

ние длительного времени без изменения. Если данная порция амида не должна быть применена немедленно или целиком, ее следует поместить в несколько небольших сосудов. Сосуды должны быть из светлого стекла, и амид, начавший желтеть (вследствие окисления), необходимо немедленно удалять. Лучше всего уничтожать амид, выбрасывая его в большое количество воды на открытом воздухе. (При этом следует соблюдать осторожность. Окислившиеся порции препарата могут взрываться при нагревании. Однако при надлежащем хранении амид натрия является вполне устойчивым.)

По такому же способу можно приготовлять амид лития [12] и амид калия [13].

СВОЙСТВА

См

страница 22
< К СПИСКУ КНИГ > 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42

Скачать книгу "Неорганические синтезы. Сборник 2" (2.11Mb)


[каталог]  [статьи]  [доска объявлений]  [прайс-листы]  [форум]  [обратная связь]

 

 

Реклама
курс холодильное оборудование
скамейки со спинкой бетонные
бокалы vista alegre купить
частотный преобразователь 6 квт цена

Рекомендуемые книги

Введение в химию окружающей среды.

Книга известных английских ученых раскрывает основные принципы химии окружающей среды и их действие в локальных и глобальных масштабах. Важный аспект книги заключается в раскрытии механизма действия природных геохимических процессов в разных масштабах времени и влияния на них человеческой деятельности. Показываются химический состав, происхождение и эволюция земной коры, океанов и атмосферы. Детально рассматриваются процессы выветривания и их влияние на химический состав осадочных образований, почв и поверхностных вод на континентах. Для студентов и преподавателей факультетов биологии, географии и химии университетов и преподавателей средних школ, а также для широкого круга читателей.

Химия и технология редких и рассеянных элементов.

Книга представляет собой учебное пособие по специальным курсам для студентов химико-технологических вузов. В первой части изложены основы химии и технологии лития, рубидия, цезия, бериллия, галлия, индия, таллия. Во второй части книги изложены основы химии и технологии скандия, натрия, лантана, лантаноидов, германия, титана, циркония, гафния. В третьей части книги изложены основы химии и технологии ванадия, ниобия, тантала, селена, теллура, молибдена, вольфрама, рения. Наибольшее внимание уделено свойствам соединений элементов, имеющих значение в технологии. В технологии каждого элемента описаны важнейшие области применения, характеристика рудного сырья и его обогащение, получение соединений из концентратов и отходов производства, современные методы разделения и очистки элементов. Пособие составлено по материалам, опубликованным из советской и зарубежной печати по 1972 год включительно.

 

 



Рейтинг@Mail.ru Rambler's Top100

Copyright © 2001-2012
(24.04.2017)